KR101115351B1 - 백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법 - Google Patents

백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

청색발광의 발광다이오드 칩을 형광물질을 함유하는 합성수지의 피막으로 피복함으로써 백색발광하도록 한 발광다이오드 소자를 제조하는 것을 과제로한다.
상기 발광다이오드 칩의 다수개를 구비한 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 뒤, 각 발광다이오드 칩마다 분할하고, 상기 익스팬션 시트를 연신하여 각 발광다이오드 칩의 간격을 넓히고, 그 사이에 형광물질을 함유하는 합성수지층을 형성하고, 이 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 각 발광다이오드 칩의 측면에 합성수지층의 일부를 남기고 다이싱함으로써 상기 과제를 해소한다.

Description

백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법{PROCESS FOR PRODUCING LIGHT-EMITTING DIODE ELEMENT EMITTING WHITE LIGHT}
본 발명은, 발광다이오드 칩을 사용한 발광다이오드 소자 중, 백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근, 예를 들면, InGaN계에서 청색을 발광하는 발광다이오드 칩이 개발되고, 이 청색발광의 발광다이오드 칩에 있어서는, 높은 발광 휘도를 드러내는 것이 잘 알려져 있다.
그래서, 이 청색발광의 발광다이오드 칩에 있어서는, 그 표면을, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막에서 피복하고, 상기 청색발광의 파장을 상기 피막 중의 형광물질에서 일부 황색으로 변환하고, 이들의 혼색에 의해, 백색으로 발광하는 것이 행하여지고 있다.
이와 같이, 청색발광의 발광다이오드 칩을, 이것을 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지의 피막에서 피복함으로써 백색발광으로 파장변환할 경우, 상기 피막의 막두께가, 예를 들면 두꺼울 때에는, 황녹색으로 파장변환되는 비율이 높아지게 되고, 황녹색이 강한 색조가 되고, 또한 엷을 때에는, 청색이 파장변환되는 비율은 낮아져서, 청색이 강한 색조가 되는 바와 같이, 상기 피막의 막두께가 파장변 환에 미치는 영향은 크다. 따라서, 상기 피막에 있어서의 막두께는, 상기 발광다이오드 칩의 다수개의 각각에 대해서, 대략 같아지도록 구비함과 아울러, 상기 피막의 정면은 평활한 평면으로 하는 것이 필요하다.
또한, 상기한 구성에 있어서는, 그 피막에 있어서의 막두께를 증감함으로써, 백색발광의 색조를 변경할 수 있다.
선행기술인 일본 특허공개 2000-208822호 공보에는, 상기 청색발광의 발광다이오드 칩을 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막에서 피복하는데 있어서,
(1). 상기 발광다이오드 칩의 다수개를, 기판의 윗면에, 각 발광다이오드 칩의 측면에 소정의 피막을 형성할 수 있는 만큼의 피치 간격을 두고 열거하여 마운트 하고, 상기 기판의 윗면에, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지층을, 해당 합성수지층 내에 상기 각 발광다이오드 칩을 매설하도록 형성하고, 이 합성수지층 중 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을, 포토리소그래피법(패턴형성용 마스크에 의한 노광에서 베이킹하여, 현상 처리하는 방법)으로 제거한다.
(2). 상기 발광다이오드 칩의 다수개를, 기판의 윗면에, 각 발광다이오드 칩의 측면에 소정의 피막을 형성할 수 있는 만큼의 피치 간격을 두고 열거하여 마운트 하고, 이 각 발광다이오드 칩에 대하여, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지를 마스크를 사용한 스크린 인쇄에서 해당 합성수지에서 피복하도록 도포한다.
(3). 상기 발광다이오드 칩의 다수개를, 기판의 윗면에, 각 발광다이오드 칩의 측면에 소정의 피막을 형성할 수 있는 만큼의 피치 간격을 두고 열거하여 마운 트하고, 상기 기판의 윗면에, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지층을 해당 합성수지층 내에 상기 각 발광다이오드 칩을 매설하도록 형성한 뒤, 상기 기판 및 합성수지층을, 상기 각 발광다이오드 칩 마다 다이싱한다.
라는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 상기 선행기술에 있어서의 (1) 및 (2)의 방법에 있어서, 목표로 하는 백색발광의 색조를 얻기 위해 피막의 막두께를 변경하는데는, 포토리소그래피법에 사용하는 패턴형성용 마스크, 또는, 스크린 인쇄에 사용하는 마스크를 이들 각 마스크에 있어서의 패턴의 피치 간격을 목표로 하는 소정의 막두께를 얻을 수 있도록 설정한 것으로 바꾸지 않으면 안된다.
따라서, 상기 포토리소그래피법에 있어서의 패턴형성용 마스크 또는 스크린인쇄에 있어서의 마스크로서는, 목표로 하는 색조의 수을 따라 다수 종류를 준비하지 않으면 안되고, 이것에 엄청난 비용을 필요로 하기 때문에, 제조 코스트가 대폭적으로 올라간다는 문제가 있다.
또한, 상기 선행 기술에 기재되어 있는 (1)의 포토리소그래피법, 및 (2)의 스크린 인쇄에 의한 방법에서는, 발광다이오드 칩을 피복하는 피막에 있어서의 표면에, 필연적으로 요철이 생김으로써, 이 표면을 평활한 평면으로 할 수 없기 때문에, 광의 색조에 얼룩이 생긴다는 문제도 있었다.
한편, 상기 선행 기술에 기재되어 있는 (3)의 방법에 있어서는, 피막의 표면은, 다이싱에서 형성되기 때문에, 이 표면을, 평활한 평면으로 할 수 있지만, 색조를 변경하기 위해 상기 피막에 있어서의 막두께를 변경하기 위해서는, 상기 각 발 광다이오드 칩을 기판에 대하여 마운트 할 때에 피치 간격을 변경하도록 하지 않으면 안되기 때문에, 색조를 변경하는 것이 극히 번거로울 뿐만 아니라, 색조를 변경하는데 막대한 코스트가 든다는 문제가 있었다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2000-208822호 공보
본 발명은, 이들의 문제를 일거에 해소한 제조 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 하는 것이다.
이 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 청구항 1은, 청색발광의 발광층에 대한 애노드 전극 및 캐소드 전극을 일단면과 타단면으로 나누어서 형성한 발광다이오드 칩의 다수개를 일체화해서 이루어지는 발광다이오드 소재판을 제조하는 공정과, 상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트의 윗면에 상기 캐소드 전극 및 애노드 전극 중 적어도 일방의 전극이 해당 익스팬션 시트에 밀착하도록 부착하는 공정과, 상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 상태에서 다수개의 각 발광다이오드 칩 마다 다이싱하는 공정과, 상기 익스팬션 시트를 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 두개의 방향으로 상기 각 발광다이오드 칩의 상호간에 있어서의 간격을 넓히도록 연신하는 공정과, 상기 익스팬션 시트의 윗면에 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지층을 해당 합성수지층 내에 상기 각 발광다이오드 칩이 그 윗면에 있어서의 전극까지 매설하도록 형성하는 공정과, 상기 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면간의 간격치수보다도 좁은 절삭폭으로 해서 다이싱 하는 공정과, 상기 각 발광다이오드 칩을 상기 익스팬션 시트로부터 박리하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 청구항 2는, 청구항 1 기재에 있어서, 상기 발광다이오드 소재판을 각 발광다이오드 칩마다 다이싱하는 공정이, 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면에, 일방의 전극막으로부터 타방의 전극막을 향해서 안쪽으로 경사지는 경사면을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 청구항 3은, 청구항 1 또는 2 기재에 있어서, 상기 발광다이오드 칩 중 발광층보다 상측 부분에 광반사층을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 청구항 4는, 청색발광의 발광층에 대한 애노드 전극 및 캐소드 전극을 일단면에 형성한 발광다이오드 칩의 다수개를 일체화해서 이루어지는 발광다이오드 소재판을 제조하는 공정과, 상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트의 윗면에 상기 캐소드 전극 및 애노드 전극이 해당 익스팬션 시트에 밀착하도록 부착하는 공정과, 상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 상태에서 다수개의 각 발광다이오드 칩마다 다이싱하는 공정과, 상기 익스팬션 시트를 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 두개의 방향에 상기 각 발광다이오드 칩의 상호간에 있어서의 간격을 넓히도록 연신하는 공정과, 상기 익스팬션 시트의 윗면에 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지층을 해당 합성수지층 내에 상기 각 발광다이오드 칩이 적어도 측면까지 매설하도록 형성하는 공정과, 상기 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면 간의 간격치수보다 좁은 절삭폭으로 해서 다이싱하는 공정과, 상기 각 발광다이오드 칩을 상기 익스팬션 시트로부터 박리하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
도 1은, 제1 실시형태에 의한 발광다이오드 소자를 나타내는 사시도다.
도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.
도 3은, 제1 실시형태에 있어서 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 상태를 나타내는 사시도다.
도 4는, 도3의 Ⅳ-Ⅳ 확대 단면도다.
도 5는, 제1 실시형태에 있어서 발광다이오드 소재판을 발광다이오드 칩마다 분할한 상태를 나타내는 평면도다.
도 6은, 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 확대 단면도다.
도 7은, 제1 실시형태에 있어서 익스팬션 시트를 연신한 상태를 나타내는 평면도다.
도 8은, 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 확대 단면도다.
도 9는, 제1 실시형태에 있어서 익스팬션 시트에 합성수지층을 형성한 상태를 나타내는 평면도다.
도 10은, 도 9의 X-X 확대 단면도다.
도 11은, 제1 실시형태에 있어서 합성수지층을 발광다이오드 칩마다 분할한 상태를 나타내는 평면도다.
도 12는, 도 11의 XII-XII 확대 단면도다.
도 13은, 제1 실시형태에 의한 발광다이오드 소자를 사용한 발광 장치를 나타내는 사시도이다.
도 14는 제1 실시형태에 의한 발광다이오드 소자를 사용한 발광램프 장치를 나타낸 종단 정면도이다.
도 15는 제2 실시형태에 의한 발광다이오드 소자를 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 15의 XVI-XVI 단면도이다.
도 17은 제2 실시형태에 있어서 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 18은 제2 실시형태에 있어서 발광다이오드 소재판을 발광다이오드 칩마다 분할한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 19는 제2 실시형태에 있어서 익스팬션 시트를 연신한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 20은 제2 실시형태에 있어서 익스팬션 시트에 합성수지층을 형성한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 21은 제2 실시형태에 있어서 합성수지층을 발광다이오드 칩마다 분할한 상태를 나타내는 평면도이다.
[부호의 설명]
1,1' 발광다이오드 소자
2,2' 발광다이오드 칩
2a,2a' 발광다이오드 칩의 기판
2d,2d' 발광다이오드 칩의 발광층
2b,2b' 발광다이오드 칩의 캐소드 전극
2f,2f' 발광다이오드 칩의 애노드 전극
3,3' 피막
A,A' 발광다이오드 소재판
A1,A1' 절단선
B,B' 익스팬션 시트
C,C' 합성수지층
이하, 본 발명의 실시형태를 도면으로 설명한다.
도 1～도 14는 제1 실시형태를 나타낸다.
이들 각 도 중, 도 1 및 도 2는, 제1 실시형태에 있어서 제조한 발광다이오드 소자(1)를 나타낸다.
이 발광다이오드 소자(1)는, 발광다이오드 칩(2)과, 이 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 측면을, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막(3)에서 피복하고, 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 일단면에 있어서의 애노드 전극(2f) 및 타단면에 있어서의 캐소드 전극(2b)을, 상기 피막(3)에서 피복하지 않고 노출하는 구성이다.
상기 발광다이오드 칩(2)은, 종래부터 잘 알려져 있는 것 같이, 적어도 기판(2a)의 밑면에 상기 캐소드 전극(2b)을 형성하는 한편, 상기 기판(2a)의 윗면에 n 형 반도체층(2c), 청색발광의 발광층(2d), p형 반도체층(2e) 및 상기 애노드 전극(2f)을 적층형상으로 형성한 것으로 구성되어 있다.
이 구성의 발광다이오드 소자(1)는, 그 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 측면이 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막(3)에서 피복됨으로써, 상기 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 발광층(2d)에서의 청색발광은, 상기 피막 중의 형광물질에서 파장이 변환되어, 백색으로 되어 외향으로 출사한다.
이 경우에 있어서, 상기 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 측면 중 적어도 상기 p형 반도체층(2e)의 부분에, 기판(2a), 캐소드 전극(2b), n형 반도체층(2c) 및 발광층(2d)의 부분에 있어서의 치수(D1)를 크게 하는 한편 애노드 전극(2f)의 부분에 있어서의 치수(D2)를 작게 해서, 애노드 전극(2f)을 향해서 내향의 경사면(2g)을 설치함으로써, 발광층(2d)을 비교적 넓은 면적으로 한 뒤에, 이 발광층(2d)에 있어서의 발광하는 광을, 내향에 경사지는 측면(2g)으로부터 광의 감쇠가 적은 상태에서 출사할 수 있기 때문에, 백색발광의 발광량을 높일 수 있다.
또한, 상기 발광다이오드 칩(2) 중 발광층(2d)보다 상측의 부분에, DBR( Distributed Bragg Reflector)층 등의 광반사층을 설치함으로써, 해당 발광다이오드 칩(2)의 윗면으로부터 상향으로 출사되는 광량을 적게 하고, 측면으로부터 출사되는 광량을 많게 할 수 있다.
그리고, 상기한 구성의 발광다이오드 소자(1)는 이하에 서술하는 방법으로 제조된다.
즉, 상기한 구성의 발광다이오드 칩(2)의 다수개를 일체화해서 이루어지는 발광다이오드 소재판(A)을 준비한다.
또, 이 발광다이오드 소재판(A)은, 기판(2a)을 구성하는 실리콘 웨이퍼에 대하여 상기한 캐소드 전극(2b), n형 반도체층(2c), 발광층(2d), p형 반도체층(2e) 및 애노드 전극(2f)을, 적당한 수단에 의해 순차적으로 형성함으로써 제조된다.
상기 발광다이오드 소재판(A)을, 도 3 및 도 4에 나타나 있는 바와 같이 익스팬션 시트(B)의 윗면에 대하여, 해당 발광다이오드 소재판(A)에 있어서의 캐소드 전극(2b)이 익스팬션 시트(B)에 밀접하도록 부착한다.
다음에, 상기 발광다이오드 소재판(A) 중 상기 발광다이오드 칩(2) 사이에 있어서의 절단선(A1)을 따른 부분을, 도 5 및 도 6에 나타나 있는 바와 같이 상기 발광다이오드 소재판(A)를 상기 익스팬션 시트(B)에 부착한 상태에서, 도시하지 않은 다이싱 커터에서 절삭폭치수(W1) 만큼 다이싱함으로써, 상기 발광다이오드 소재판(A)을, 또한 발광다이오드 칩(2) 마다 분할한다.
이 다이싱 시에 있어서는, 다이싱 커터에 의해, 각 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 측면에 내향의 경사면(2g)을 형성하도록 한다.
다음에, 상기 익스팬션 시트(B)를 도 7에 나타나 있는 바와 같이 그 윗면에 각 발광다이오드 칩(2)이 점착된 상태에서, 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 X축과, Y축의 두개의 방향에 연신함으로써, 상기 각 발광다이오드 칩(2)의 상호간에 있어서의 간격을, 당초의 다이싱 했을 때에 있어서의 간격(W1)으로부터 간격(W2)으로 넓게 한다.
다음에, 상기 익스팬션 시트(B)의 윗면에, 미리 형광물질을 혼입해서 이루어 지는 광투과성 합성수지를 액체의 상태에서 공급한 뒤 경화함으로써, 도 9 및 도 10에 나타나 있는 바와 같이 합성수지층(C)을 형성하고, 이 합성수지층(C) 내에 상기 각 발광다이오드 칩(2)을, 그 윗면에 있어서의 애노드 전극(2f)의 부분을 제외해서 매설한다.
다음에, 상기 합성수지층(C) 중 상기 발광다이오드 칩(2) 사이에 있어서의 절단선(A1)을 따른 부분을, 도 11 및 도 12에 나타나 있는 바와 같이 도시하지 않은 다이싱 커터에서 절삭폭치수(W3)만큼 다이싱 함으로써, 상기 합성수지층(C)을, 각 발광다이오드 칩(2) 마다 분할한다.
이 합성수지층(C)의 다이싱 시에 있어서는, 그 절삭폭치수(W3)를, 상기 각 발광다이오드 칩(2)의 상호간에 있어서의 간격치수 중 상기 익스팬션 시트(B)의 연신에 의해 넓혀졌을 때의 간격치수(W2)보다 좁게 한다.
이을 따라 상기 각 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 측면에는, 상기 합성수지층(C)의 일부가, 상기 W2로부터 W3을 뺀 값의 반 정도의 막두께T(T=(W2-W3)×1/2)로서 남게 되기 때문에, 상기 각 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 측면을, 상기 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막(3)에서 피복할 수 있다.
다음에, 최후에 있어서, 상기 각 발광다이오드 칩(2)을, 상기 익스팬션 시트(B)로부터 박리함으로써, 상기 도 1 및 도 2에 나타내는 구성의 발광다이오드 소자(1)를 얻을 수 있다.
이 구성의 발광다이오드 소자(1)는, 그 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 애노드 전극(2f) 및 캐소드 전극(2b)의 양방이 노출하고 있음으로써, 예를 들면 도 13 에 나타나 있는 바와 같이 윗면에 한쌍의 배선 패턴(E2,E3)을 형성해서 이루어지는 기판(E1)에, 상기 발광다이오드 소자(1)를, 해당 발광다이오드 소자(1)에 있어서의 캐소드 전극(2b)이 일방의 배선 패턴(E2)에 전기적으로 도통하도록 설치하고, 다음에, 애노드 전극(2f)과, 타방의 배선 패턴(E3) 사이를, 세밀한 금속선(E4)에 의한 와이어 본딩 등에서 전기적으로 접속함으로써, 발광 장치(E)를 구성하(이 발광 장치(E)에 있어서는, 기판(E1)의 윗면에 있어서의 발광다이오드 소자(1)의 부분을, 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 광투과성 합성수지제의 패키지체(E5)에서 밀봉하는 구성으로 해도 좋다)던지, 또는, 도 14에 나타낸 바와 같이 한쌍의 리드단자(F1, F2) 중 일방 리드단자(F1)의 선단에 오목하게 형성한 오목부내, 상기 발광다이오드 소자(1)를, 해당 발광다이오드 소자(1)에 있어서의 캐소드 전극(2b)이 일방의 리드단자(F1)에 전기적으로 도통하도록 설치하고, 다음에, 애노드 전극(2f)과, 타방의 리드단자(F2) 사이를, 세밀한 금속선(F3)에 의한 와이어 본딩 등으로 전기적으로 접속한 뒤, 이들의 전체를 광투과성 합성수지제의 렌즈체(F4)에서 밀봉함으로써, 발광램프 장치(F)에 구성하거나 할 수 있다.
또, 상기 제1 실시형태에 있어서는, 발광다이오드 소재판(A)을 익스팬션 시트(B)에 대하여 부착할 때에, 발광다이오드 칩(2)에 있어서의 애노드 전극(2f)이 익스팬션 시트(B)에 밀접하도록, 상기와 반대의 하향으로 해서 부착하도록 해도 좋다.
다음에 도 15～도 21은, 제2의 실시형태를 나타낸다.
이들 각 도 중 도 15 및 도 16은, 제2의 실시형태에 있어서 제조한 발광다이 오드 소자(1')를 나타낸다.
이 발광다이오드 소자(1')는, 발광다이오드 칩으로서, 일단면에 애노드 전극(2f') 및 캐소드 전극(2b')의 양방을 구비해서 이루어지는 구성의 발광다이오드 칩(2')을 사용하고, 이 발광다이오드 칩(2') 중 상기 애노드 전극(2f') 및 캐소드 전극(2b')의 양방을 구비하는 일단면을 제외하는 전체를, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막(3)'에서 피복한다는 구성이다.
상기 발광다이오드 칩(2')은, 종래부터 잘 알려져 있는 것 같이, 적어도, 사파이어 등의 투명한 기판(2a')에 있어서의 한쪽의 표면에, n형 반도체층(2c'), 청색발광의 발광층(2d'), p형 반도체층(2e'), 상기 n형 반도체층(2c')에 대한 캐소드 전극(2b') 및 상기 p형 반도체층(2e')에 대한 애노드 전극(2f')을 적층형상으로 형성한 것으로 구성되어 있다.
이 구성의 발광다이오드 소자(1')는, 그 발광다이오드 칩(2') 중 일단면을 제외하는 전체가 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막(3)'에서 피복되어 있음으로써, 상기 발광다이오드 칩(2')에 있어서의 발광층(2d')에서의 청색발광은, 상기 피막 중의 형광물질에서 파장이 변환되어, 백색으로 되어 외향으로 출사한다.
또, 상기 발광다이오드 칩(2')에 있어서의 기판(2a')을, 불투명한 기판에 구성할 경우에는, 이 기판(2a')의 이면측에까지 피막(3)'을 형성할 필요는 없고, 바꾸어 말하면, 상기 제1 실시형태와 같이, 상기 발광다이오드 칩(2')에 있어서의 측면 만을 피막(3')에서 피복하는 구성으로 하면 좋다.
그리고, 상기한 구성의 발광다이오드 소자(1')는, 상기 제1 실시형태와 대략 마찬가지로, 이하에 말하는 방법으로 제조된다.
즉, 상기한 구성의 발광다이오드 칩(2') 의 다수개를 일체화해서 이루어지는 발광다이오드 소재판(A')을 준비하고, 이 발광다이오드 소재판(A')을, 도 17에 나타나 있는 바와 같이 익스팬션 시트(B')의 윗면에 대하여, 해당 발광다이오드 소재판(A')에 있어서의 캐소드 전극(2b') 및 애노드 전극(2f')이 익스팬션 시트(B')에 밀착하여 접착하도록 부착한다.
다음에, 상기 발광다이오드 소재판(A') 중 상기 발광다이오드 칩(2') 사이에 있어서의 절단선(A1')에 따른 부분을, 도 18에 나타나 있는 바와 같이 상기 발광다이오드 소재판(A')을 상기 익스팬션 시트(B')에 부착한 상태에서, 도시하지 않은 다이싱 커터에서 절삭폭치수(W1')만 다이싱함으로써, 상기 발광다이오드 소재판(A')을, 또한 발광다이오드 칩(2') 마다 분할한다.
다음에, 상기 익스팬션 시트(B')를, 도 19에 나타나 있는 바와 같이 그 윗면에 각 발광다이오드 칩(2')이 점착된 상태에서, 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 X축과, Y축의 두개의 방향에 연신함으로써, 상기 각 발광다이오드 칩(2') 의 상호간에 있어서의 간격을, 당초의 다이싱했을 때에 있어서의 간격(W1')으로부터 간격(W2')으로 넓게 한다.
다음에, 상기 익스팬션 시트(B')의 윗면에, 미리 형광물질을 혼입해서 이루어지는 광투과성 합성수지를 액체의 상태에서 공급한 뒤 경화함으로써, 도 20에 나타나 있는 바와 같이 합성수지층(C')을 형성하고, 이 합성수지층(C') 내에 상기 각 발광다이오드 칩(2')의 전체를 매설한다.
또, 상기 각 발광다이오드 칩(2')에 기판(2a)이 불투명할 경우에는, 이 발광다이오드 칩(2') 중, 그 윗면에 있어서의 애노드 전극(2f)의 부분을 제외해서 매설하도록 한다.
다음에, 상기 합성수지층(C') 중 상기 발광다이오드 칩(2') 사이에 있어서의 절단선(A1')에 따른 부분을, 도 21에 나타나 있는 바와 같이 도시하지 않은 다이싱 커터에서 절삭폭치수(W3')만 다이싱함으로써, 상기 합성수지층(C')을, 각 발광다이오드 칩(2)마다 분할한다.
이 합성수지층(C')의 다이싱 시에 있어서는, 그 절삭폭치수(W3')를, 상기 각 발광다이오드 칩(2')의 상호간에 있어서의 간격치수 중 상기 익스팬션 시트(B')의 연신에 의해 넓혀졌을 때의 간격치수(W2)'보다 좁게 한다.
이것에 의해 상기 각 발광다이오드 칩(2')에 있어서의 측면에는, 상기 합성수지층(C')의 일부가, 상기 W2'로부터 W3'을 뺀 값의 반정도의 막두께(T')(T'=(W 2'-W3')×1/2)로서 남게 되기 때문에, 상기 각 발광다이오드 칩(2')에 있어서의 적어도 측면의 부분을, 상기 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막(3)'에서 피복할 수 있다.
다음에, 마지막으로, 상기 각 발광다이오드 칩(2')을, 상기 익스팬션 시트(B')로부터 박리함으로써, 상기 도면 15 및 도 16에 나타내는 구성의 발광다이오드 소자(1')를 얻을 수 있다.
또, 이 제2의 실시형태에 의한 발광다이오드 소자(1')도, 상기 도 13에 나타 내는 발광 장치 또는 도 14에 나타내는 발광램프 장치에 사용할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명에 의하면, 다수개의 발광다이오드 칩을 일체화해서 이루어진 발광다이오드 소재판을, 익스팬션 시트의 윗면에, 해당 발광다이오드 소재판의 각 발광다이오드 칩에 있어서의 캐소드 전극 및 애노드 전극 중 적어도 일방의 전극 또는 양방의 전극이 익스팬션 시트에 밀접하도록 접착, 이 상태에서 상기 발광다이오드 소재판을 다수개의 각 발광다이오드 칩마다 다이싱한 뒤, 상기 익스팬션 시트를 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 두개의 방향으로 연신하고, 상기 각 발광다이오드 칩의 상호 간에 있어서의 간격을 넓힘으로써, 각 발광다이오드 칩의 상호간에, 해당 각 발광다이오드 칩의 측면에 소정의 피막을 형성할 수 있는 만큼의 피치 간격을 확보할 수 있다.
다음에, 상기 익스팬션 시트의 윗면에, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지층을 형성한 뒤, 이 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면간의 간격치수보다 좁은 절삭폭으로 해서 다이싱함으로써, 상기 각 발광다이오드에 있어서의 측면에는, 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지가 남겨지게 되므로, 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면,또는 전체를, 상기 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지에 의한 피막에서 피복할 수 있고, 또한, 이 피막에 있어서의 표면을, 다이싱에 의한 평활한 평면으로 할 수 있는 동시에, 상기 피막의 막두께를 다수개의 각 발광다이오드 칩에 대해서 대 략 동일하게 구비할 수 있다.
다음에, 마지막으로, 상기 각 발광다이오드 칩을, 상기 익스팬션 시트로부터 박리함으로써, 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 캐소드 전극 및 애노드 전극 중 적어도 일방의 전극 또는 양방의 전극이 확실하게 노출하게 되기 때문에, 이렇게 노출한 전극에 대하여 외부로부터의 배선 패턴 또는 금속선 등을 전기적으로 접속하는 것을 간단, 또한, 확실하게 할 수 있다.
그리고, 상기 익스팬션 시트를 서로 직각을 이루는 두개의 방향에 연신하는 경우에 있어서, 그 두개의 방향에의 연신 치수를 변경함으로써, 각 발광다이오드 칩의 상호간에 있어서의 간격을 좁게 하거나, 혹은 넓게 하도록 적당하게 증감함으로써, 상기 각 발광다이오드 칩의 측면에 남는 합성수지의 두께가 증감하기 때문에, 상기 각 발광다이오드 칩에 대한 피막의 막두께를 임의로 변경할 수 있다.
혹은, 상기 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 다이싱 할 경우에 있어서, 상기 다이싱에 있어서의 절삭폭을, 넓게 하거나 또는 좁게 하거나 하도록 적당하게 증감함으로써, 상기 각 발광다이오드 칩의 측면에 남는 합성수지의 두께가 증감하기 때문에, 상기 각 발광다이오드 칩에 대한 피막의 막두께를 임의로 변경할 수 있다.
혹은, 상기한 피막에 있어서의 막두께의 변경은, 상기 익스팬션 시트의 두개의 방향에 연신할 경우에 연신 치수를 적당하게 증감하는 것과, 상기 합성수지층 중 각 발광다이오드 칩간 부분을 다이싱 할 경우에 그 절삭폭을 적당하게 증감하는 것과의 양방을 조합함으로써도 행할 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 상기 각 발광다이오드 칩에 대한 피막의 막두께의 증감에 의해 색조를 변경하는 것이, 상기 선행 기술에 의한 경우보다 극히 간단하고 용이하며 정확하게 할 수 있는 동시에, 색조를 변경하는데 필요로 하는 코스트를 대폭 저감할 수 있다.
특히, 청구항 2에 기재한 구성으로 함으로써, 발광다이오드 칩에 있어서의 발광층이 발광한 광을, 주로, 발광다이오드 칩의 측면에 설치한 경사면으로부터 광의 감쇠가 적은 상태로 출사할 수 있기 때문에, 발광의 휘도를 보다 향상할 수 있는 이점이 있다.
또한, 측면으로부터의 광량의 업은, 청구항 3에 기재한 구성으로 하는 것에 의해서도 달성할 수 있다

Claims (4)

  1. 청색발광의 발광층에 대한 애노드 전극 및 캐소드 전극을 일단면과 타단면으로 나누어서 형성한 발광다이오드 칩의 다수개를 일체화해서 이루어지는 발광다이오드 소재판을 제조하는 공정;
    상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트의 윗면에 상기 캐소드 전극 및 애노드 전극 중 적어도 일방의 전극이 해당 익스팬션 시트에 밀착하도록 부착하는 공정;
    상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 상태에서 다수개의 각 발광다이오드 칩마다 다이싱하는 공정;
    상기 익스팬션 시트를 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 두개의 방향에 상기 각 발광다이오드 칩의 상호간에 있어서의 간격을 넓히도록 연신하는 공정;
    상기 익스팬션 시트의 윗면에 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지를 상기 각 발광다이오드 칩이 해당 익스팬션 시트에 부착되지 않은 타방의 전극까지 매설되도록 공급한 뒤 경화함으로써 합성 수지층을 형성하는 공정;
    상기 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면간의 간격치수보다 좁은 절삭폭으로 해서 다이싱하는 공정; 및
    상기 각 발광다이오드 칩을 상기 익스팬션 시트로부터 박리하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 발광다이오드 소재판을 각 발광다이오드 칩마다 다이싱하는 공정이, 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면에, 일방의 전극막으로부터 타방의 전극막을 향해서 내향으로 경사지는 경사면을 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 발광다이오드 칩 중 발광층보다 상측의 부분에 광반사층을 구비하는 것을 특징으로 하는 백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법.
  4. 청색발광의 발광층에 대한 애노드 전극 및 캐소드 전극을 일단면에 형성한 발광다이오드 칩의 다수개를 일체화해서 이루어지는 발광다이오드 소재판을 제조하는 공정;
    상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트의 윗면에 상기 캐소드 전극 및 애노드 전극이 해당 익스팬션 시트에 밀착하도록 부착하는 공정;
    상기 발광다이오드 소재판을 익스팬션 시트에 부착한 상태에서 다수개의 각 발광다이오드 칩마다 다이싱하는 공정;
    상기 익스팬션 시트를 그 표면을 따라 서로 직각을 이루는 두개의 방향으로 상기 각 발광다이오드 칩의 상호간에 있어서의 간격을 넓히도록 연신하는 공정;
    상기 익스팬션 시트의 윗면에 형광물질을 함유하는 광투과성 합성수지층을 해당 합성수지층 내에 상기 각 발광다이오드 칩이 적어도 측면까지 매설하도록 형성하는 공정;
    상기 합성수지층 중 상기 각 발광다이오드 칩 사이의 부분을 상기 각 발광다이오드 칩에 있어서의 측면간의 간격치수보다 좁은 절삭폭으로 해서 다이싱하는 공정; 및
    상기 각 발광다이오드 칩을 상기 익스팬션 시트로부터 박리하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 백색발광의 발광다이오드 소자를 제조하는 방법.
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